VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON HOHLKÖRPERN AUS THERMOPLASTISCHEM KUNSTSTOFF, EINRICHTUNG DAZA UND HERGESTELLTER KRAFTSOFFBEHALTER METHOD FOR THE PRODUCTION OF HOLLOW BODIES FROM THERMOPLASTIC PLASTIC, DEVICE DAZA AND MANUFACTURED FUEL TANK
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, umfassend die Extrusion wenigstens zweier bahnförmiger Vorformlinge aus thermoplastischem Kunststoff, das Einbringen der Vorformlinge in ein Formwerkzeug mit einem Formhohlraum, der zumindest teilweise die Kontur des zu fertigenden Hohlkörpers definiert und das Ausformen der Vorformlinge innerhalb des Werkzeugs unter Anwendung von Vakuum und/oder Gasdruck in der ersten Hitze des Materials.The invention relates to a method for the production of hollow bodies made of thermoplastic material, comprising the extrusion of at least two sheet-like preforms made of thermoplastic material, the introduction of the preforms into a mold having a mold cavity which at least partially defines the contour of the hollow body to be produced and the molding of the preforms within the tool using vacuum and / or gas pressure in the first heat of the material.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie einen Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff, der durch Extru- sionsblasformen zweier bahnförmiger Vorformlinge aus thermoplastischem Kunststoff erhalten wurde.The invention further relates to a device for carrying out the method and a fuel tank made of thermoplastic material, which was obtained by extrusion blow molding two sheet-like preforms made of thermoplastic material.
Ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere zur Herstellung von Kraftstoffbehältern aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchen bahnförmige Vorformlinge extrudiert werden und in der ersten Hitze in einem mehrteiligen Blasformwerkzeug zu einem geschlossenen Behälter umgeformt werden, sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 20 2006 013 751 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens bekannt, bei welchem zunächst thermoplastisches Material in bekannter Art und Weise in einem Extruder plastifiziert wird und innerhalb eines Extrusionskopfs zu einem schlauchförmigen Schmelzestrang geformt wird. Mittels eines Adapters wird der schlauchförmige Schmelzestrang in zwei bahnförmige Schmelzestränge umgeformt. Diese bahnförmigen Vorformlinge werden aus zwei nebeneinander angeordneten Breitschlitzdüsen des Extrusionskopfs parallel extrudiert. Die bahnförmigen Vorformlinge werden sodann in einem mehrteiligen Werkzeug, umfassend zwei Außenformen und eine Mitten- form, zu einem aus zwei Halbschalen zusammengesetzten Kunststoffbehälter umgeformt. Mittels Verstellung des Düsenspalts der Breitschlitzdüsen wird jedem Vorformling ein Wanddickenprofil aufgegeben, das einerseits dem Umstand Rechnung trägt, dass der Artikel Bereiche unterschiedlicher Wanddicke aufweisen soll, und was andererseits dem Umstand Rechnung trägt, dass je nach Gestalt
des herzustellenden Behälters das thermoplastische Material innerhalb des Formwerkzeugs bereichsweise mehr oder weniger gestreckt bzw. gelängt (gedehnt) wird. Um hieraus resultierende Materialanhäufungen oder unerwünschte Materialausdünnungen zu vermeiden, ist es bekannt, die Dicke der Vorformlinge über deren Länge als auch quer hierzu zu variieren.A method for the production of hollow bodies made of thermoplastic material, in particular for the production of fuel tanks made of thermoplastic material, in which sheet-like preforms are extruded and formed in the first heat in a multi-part blow mold to a closed container, are basically known. For example, German Utility Model 20 2006 013 751 a device for carrying out such a method is known, in which initially thermoplastic material is plasticized in a known manner in an extruder and is formed within an extrusion head to a tubular melt strand. By means of an adapter, the tubular melt strand is formed into two web-shaped melt strands. These web-shaped preforms are extruded in parallel from two juxtaposed slot dies of the extrusion head. The sheet-like preforms are then formed in a multi-part tool, comprising two outer shapes and a central shape, to form a plastic container composed of two half-shells. By means of adjustment of the nozzle gap of the slot dies, each preform is given a wall thickness profile which, on the one hand, takes account of the fact that the article is to have areas of different wall thickness, and on the other hand takes account of the fact that, depending on the shape the container to be produced, the thermoplastic material within the mold partially stretched more or less or elongated (stretched) is. In order to avoid resulting accumulations of material or unwanted material thinning, it is known to vary the thickness of the preforms over their length as well as transversely thereto.
Die Wanddickensteuerung bei der Extrusion ist beispielsweise auch bei der Herstellung schlauchförmiger Vorformlinge hinlänglich bekannt.The wall thickness control in the extrusion is well known, for example, in the manufacture of tubular preforms.
Üblicherweise erfolgt die Extrusion der Vorformlinge beim Extrusionsblasformen hängend, d.h. in Schwerkraftrichtung, was je nach Massenverteilung der Vorformlinge zur Folge haben kann, dass diese bei der Extrusion eine unterschiedliche Längung erfahren, die bedingt durch die Gewichtskraft der extrudierten Masse ist. Der bei der Extrusion zur Verfügung stehende Massenstrom an plastifiziertem Kunststoff ist üblicherweise konstant und wird innerhalb des Extrusionskopfs gleichmäßig geteilt und den Austrittsspalten der beiden Düsen zugeführt. Unterschiedliche Materialverteilungen innerhalb der beiden Vorformlinge durch die Wanddickenveränderung können zu erheblichen Längenunterschieden der Vorformlinge führen, was unter Umständen problematisch ist. Unter anderem muss auch sichergestellt werden, dass die Wanddickenverteilung des Vorformlings so gewählt ist, dass jeweils dickere und/oder dünnere Bereiche des Vorformlings an der entsprechenden Stelle im Formwerkzeug platziert sind.Usually, the extrusion of the preforms in extrusion blow molding is done by hanging, i. in the direction of gravity, which may result depending on the mass distribution of the preforms that they undergo a different elongation in the extrusion, which is due to the weight of the extruded mass. The mass flow of plasticized plastic available during the extrusion is usually constant and is divided evenly within the extrusion head and fed to the discharge gaps of the two nozzles. Different material distributions within the two preforms by the change in wall thickness can lead to significant differences in length of the preforms, which may be problematic. Among other things, it must also be ensured that the wall thickness distribution of the preform is selected so that in each case thicker and / or thinner areas of the preform are placed at the corresponding location in the mold.
Die zuvor beschriebene Vorgehensweise hat weiterhin den Nachteil, dass die Zykluszeit des Verfahrens sich insgesamt nach der Extrusionszeit desjenigen Vorformlings richtet, der die größte Wandstärke hat. Gerade die Optimierung von Zykluszeiten bei der Herstellung von extrusionsblasgeformten Bauteilen stellt einen beachtlichen Wirtschaftlichkeitsfaktor dar.The procedure described above also has the disadvantage that the cycle time of the process is based entirely on the extrusion time of the preform which has the greatest wall thickness. Especially the optimization of cycle times in the production of extrusion blow molded components represents a considerable efficiency factor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches die zuvor geschilderten Nachteile vermeidet.The invention is therefore based on the object to provide a method which avoids the disadvantages described above.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff gelöst, umfas-
send die Extrusion wenigstens zweier bahnförmiger Vorformlinge aus thermoplastischem Kunststoff, das Einbringen der Vorformlinge in ein Formwerkzeug mit einem Formhohlraum, der zumindest teilweise die Kontur des zu fertigenden Hohlkörpers definiert und das Ausformen der Vorformlinge innerhalb des Werkzeugs unter Anwendung von Vakuum und/oder Gasdruck in der ersten Hitze des Materials, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass wenigstens zwei zu einem Hohlkörper auszuformende und zu verbindende Vorformlinge zeitlich nacheinander (sequenziell) extrudiert und zeitgleich ausgeformt werden.According to the invention the object is achieved by a method for the production of thermoplastic hollow bodies made of thermoplastic material, comprising send the extrusion of at least two sheet-like preforms of thermoplastic material, introducing the preforms into a mold having a mold cavity which at least partially defines the contour of the hollow body to be produced and forming the preforms within the mold using vacuum and / or gas pressure in the mold first heat of the material, wherein the method is characterized in that at least two to be formed and connected to a hollow body preforms extruded in sequence (sequentially) and formed at the same time.
In der ersten Hitze des Materials im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Vorformlinge ohne weitere Wärmezufuhr zu dem fertigen Artikel weiterverarbeitet werden.In the first heat of the material according to the invention means that the preforms are further processed without further heat to the finished article.
Das Verfahren gemäß der Erfindung hat verschiedene Vorzüge gegenüber den bisher im Stand der Technik gebräuchlichen Verfahren. Die Vorformlinge können mit stark unterschiedlicher Massenverteilung extrudiert werden, ohne dass bei der Ausbildung eines Vorformlings die Materialverteilung und der Schmelzestrom des anderen Vorformlings zu berücksichtigen wäre. Dieses Verfahren erlaubt die Einsparung von Kunststoffmaterial, in dem jede Vorformlingsbahn einzeln hinsichtlich einer optimalen Wanddickenverteilung extrudiert werden kann. Hierdurch lässt sich bei konstantem Durchsatz bzw. bei konstanter Förderleistung der Extruder jede Bahn einzeln optimieren. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass für jede Vorformlingsbahn eine unterschiedliche Extrusionszeit beansprucht werden kann, was bei der Parallelextrusion von mehreren Bahnen verfahrenstechnisch nicht möglich ist.The method according to the invention has various advantages over the methods commonly used in the prior art. The preforms can be extruded with widely varying mass distribution without the material distribution and melt flow of the other preform being taken into account in the formation of a preform. This method allows the saving of plastic material in which each preform web can be extruded one by one for optimal wall thickness distribution. As a result, each web can be optimized individually at a constant throughput or at a constant delivery rate of the extruder. It is particularly advantageous that a different extrusion time can be claimed for each preform web, which is not procedurally possible in the parallel extrusion of multiple webs.
Auch dem Problem der unterschiedlichen Längung der Vorformlingsbahnen aufgrund unterschiedliche Massenverteilungen wird damit in besonderer Weise Rechnung getragen.The problem of different elongation of the preform webs due to different mass distributions is thus taken into account in a special way.
Nach einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist die Verwendung eines Extru- sionskopfs mit einer einzigen Breitschlitzdüse vorgesehen, deren Düsenspalt im Sinne einer Wanddickensteuerung verstellbar ist.
So wäre es denkbar, für das Verfahren zwei Extrusionsköpfe mit jeweils zwei Breitschlitzdüsen zu verwenden. In diesem Fall können die beiden Extrusionsköpfe Vorformlinge für zwei Formwerkzeuge bereitstellen, die parallel betrieben werden. Im Sinne der Erfindung werden jeweils mit einem Extrusionskopf zwei gleichartige Vorformlinge hergestellt und zwar für zwei Formwerkzeuge.According to a preferred variant of the method, the use of an extrusion head is provided with a single slot die whose nozzle gap is adjustable in terms of wall thickness control. So it would be conceivable to use for the process two extrusion heads, each with two slot dies. In this case, the two extrusion heads can provide preforms for two dies operated in parallel. For the purposes of the invention, two similar preforms are produced in each case with an extrusion head and indeed for two molds.
Bevorzugt wird den Vorformlingen jeweils ein Wanddickenprofil über deren Länge und/oder Breite aufgegeben.Preferably, the preforms are each given a wall thickness profile over the length and / or width.
Bei einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein erster Vorformling und ein zweiter Vorformling, die unmittelbar nacheinander extrudiert werden, mit jeweils voneinander verschiedenen Wanddicken und/oder Gewichten extrudiert werden.In a variant of the method, it is provided that a first preform and a second preform, which are extruded immediately after one another, are extruded with mutually different wall thicknesses and / or weights.
Eine Variante des Verfahrens sieht vor, dass die Vorformlinge nach deren Extru- sion auf eine vorgegebene Länge mittels einer oder mehrerer Greifeinrichtungen an dem Extrusionskopf abgenommen werden und mittels der Greifeinrichtungen in das Formwerkzeug verbracht werden.A variant of the method provides that the preforms are removed after their extrusion to a predetermined length by means of one or more gripping means on the extrusion head and are moved by means of the gripping means in the mold.
Alternativ ist es möglich, den Extrusionskopf bezüglich des Formwerkzeugs und/oder das Formwerkzeug bezüglich des Extrusionskopfs zu verfahren.Alternatively, it is possible to move the extrusion head with respect to the mold and / or the mold with respect to the extrusion head.
Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Verwendung eines dreiteiligen Blasformwerkzeugs vorgesehen, mit welchem die Vorformlinge jeweils zu Halbschalen ausgeformt werden, die in einem weiteren Bearbeitungsschritt zu einem im Wesentlichen geschlossenen Hohlkörper miteinander verbunden werden.In a preferred variant of the invention, the use of a three-part blow molding tool is provided, with which the preforms are each formed into half-shells, which are connected to one another in a further processing step to a substantially closed hollow body.
Bei dieser Variante des Verfahrens kann das Blasformwerkzeug zwei Außenfor- men und eine Mittenform umfassen, wobei die Außenformen jeweils Teilkavitäten zur Ausformung einer Halbschale eines Behälters bilden. Die Mittenform kann beispielsweise ein- und ausfahrbare Bauteilhalter umfassen bzw. umschließen, mittels derer Einbauteile während der Ausformung der Halbschalen in dieser eingebracht werden können.
Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass zunächst die Vorformlinge jeweils zwischen der Mittenform und einer Aυßenform platziert werden und dann die Mittenform und die Außenform gegeneinander geschlossen werden, so dass ein ge- schlossener Formhohlraum entsteht. Sodann wird entweder in den Außenformen ein Vakuum angelegt und/oder die Kavität mittels bekannter Blasdorne unter Gasdruck gesetzt, was eine Aufweitung der Vorformlinge innerhalb der Teilkavitä- ten und ein Anlegen der Vorformlinge an die durch die Teilkavitäten vorgegebene Kontur zur Folge hat. Gleichzeitig oder in einem weiteren Verfahrensschritt kön- nen die innerhalb des Behälters benötigten Einbauten über in der Mittenform angeordnete Bauteilhalter auf der Innenwandung des zu fertigenden Behälters platziert werden. Sodann öffnen sich die Teile des Werkzeugs, die Mittenform wird quer zu den Außenformen verfahren, die Außenformen schließen sich gegeneinander, so dass die beiden in den Außenformen befindlichen Halbschalen des zu fertigenden Artikels an flanschartig umlaufenden Rändern miteinander verschweißen. Die Außenformen öffnen sich, der fertige Artikel kann entnommen werden.In this variant of the method, the blow molding tool can comprise two outer molds and a central mold, the outer molds respectively forming partial cavities for forming a half-shell of a container. By way of example, the center shape can comprise or enclose retractable and extendable component holders, by means of which mounting parts can be introduced into it during the shaping of the half shells. In this method, it is provided that first of all the preforms are placed between the central mold and an outer mold and then the central mold and the outer mold are closed against each other, so that a closed mold cavity is formed. Then a vacuum is applied either in the outer molds and / or the cavity is set under gas pressure by means of known blowing mandrels, which results in expansion of the preforms within the partial cavities and application of the preforms to the contour predetermined by the partial cavities. At the same time or in a further method step, the internals required inside the container can be placed on the inner wall of the container to be produced by way of component holders arranged in the center form. Then open the parts of the tool, the center shape is moved transversely to the outer molds, the outer molds close to each other, so that the two located in the outer molds half-shells of the article to be manufactured at flange peripherally welded edges welded together. The outer shapes open, the finished article can be removed.
Bevorzugt wird mit einem solchen Verfahren ein Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug hergestellt.Preferably, such a method produces a fuel tank for a motor vehicle.
Bei einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass zwei Vorformlinge so im Formwerkzeug platziert oder in dieses verbracht werden, dass deren einander entsprechende Breitseiten voneinander abgekehrt sind.In a variant of the method it is provided that two preforms are placed in the mold or spent in this, that their respective broad sides are turned away from each other.
Hierzu ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass einer der hintereinander extru- dierten Vorformlinge um 180° um seine Längsachse gedreht wird.For this purpose, it is expediently provided that one of the preforms extruded in succession is rotated through 180 ° about its longitudinal axis.
Eine solche Vorgehensweise wäre beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der Kunststoffbehälter einen mehrschichtigen Wandaufbau haben soll bzw. das Extrudat als mehrschichtiges Coextrudat ausgebildet ist. Dann kann es unter Umständen bei verschieden starken Schichten innerhalb des Coextrudats auf die Lage der Schichten ankommen.
Insbesondere bei der Herstellung von Kraftstoffbehältern ist es beispielsweise üblich, dass der Kraftstoffbehälter eine außen eingefärbte (rußgefüllte) Polyethy- lenschicht aufweist, wohingegen die Innenschicht aus reinem Polyethylen besteht. Bei einer solchen Anordnung ist die Schichtenlage bezüglich des umschlossenen Hohlraums von Bedeutung.Such an approach would be advantageous, for example, if the plastic container should have a multilayer wall structure or the extrudate is formed as a multilayer coextrudate. Then it may possibly arrive at layers of different thicknesses within the coextrudate on the location of the layers. In particular, in the production of fuel tanks, for example, it is common for the fuel tank to have an externally colored (carbon black-filled) polyethylene layer, whereas the inner layer is made of pure polyethylene. In such an arrangement, the layer layer with respect to the enclosed cavity of importance.
Es kann auch zweckmäßig sein, einen der hintereinander extrudierten Vorformlin- ge um 180° um seine Querachse zu drehen, beispielsweise dann, wenn eine liegende Anordnung der Formwerkzeuge vorgesehen ist.It may also be expedient to rotate one of the preforms extruded in succession through 180 ° about its transverse axis, for example if a horizontal arrangement of the molding tools is provided.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zuerst ein Vorformling mit größerer Wandstärke und sodann ein Vorformling mit geringerer Wandstärke extrudiert werden, die dann zu einem Artikel verarbeitet werden. Hierzu lässt sich in besonders günstiger Art und Weise die Gesamtzykluszeit des Vorgangs beeinflussen. Der dickere Vorformling mit der größeren Masse kühlt naturgemäß langsamer aus, wohingegen der Vorformling mit der geringeren Wandstärke schneller extrudiert wird, so dass insgesamt bei einer solchen Wandstärkenverteilung die sequenzielle Extru- sion sowohl thermisch als auch hinsichtlich der benötigten Zykluszeit günstiger ist.It is particularly advantageous if first a preform with a greater wall thickness and then a preform with a smaller wall thickness are extruded, which are then processed into an article. For this purpose, the overall cycle time of the process can be influenced in a particularly favorable manner. The thicker preform with the larger mass naturally cools down more slowly, whereas the preform with the smaller wall thickness is extruded faster, so that overall with such a wall thickness distribution the sequential extrusion is more favorable both thermally and with regard to the required cycle time.
Vorzugsweise wird zunächst ein erster Vorformling in das Formwerkzeug eingebracht und anschließend der zweite Vorformling, wobei eine gemeinsame Ausformung in einem weiteren Bearbeitungsschritt erfolgt. Dies kann entweder so erfolgen, dass der Vorformling mittels des Werkzeugs vom Extrusionskopf abgenommen wird, das dann bezüglich des Extrusionskopfs in mehrere Positionen verfahrbar sein muss. Alternativ kann dies mittels einer Greifeinrichtung erfolgen, die beispielsweise den ersten Vorformling am Extrusionskopf abnimmt und zwischen die Mittenform und eine geöffnete Außenform verfährt. Die Außenform kann bezüglich der Mittenform verfahren werden, so dass der erste Vorformling in dem Formwerkzeug gehalten wird, während der zweite Vorformling extrudiert wird. Eine Aufweitung der Vorformlinge in dem Formwerkzeug würde dann erfolgen, nachdem der zweite Vorformling in das Werkzeug verbracht wurde.Preferably, first a first preform is introduced into the mold and then the second preform, wherein a common formation takes place in a further processing step. This can either be done so that the preform is removed by means of the tool from the extrusion head, which then has to be movable with respect to the extrusion head in several positions. Alternatively, this can be done by means of a gripping device, for example, decreases the first preform on the extrusion head and moves between the center shape and an open outer shape. The outer mold can be moved with respect to the central mold, so that the first preform is held in the mold while the second preform is extruded. An expansion of the preforms in the mold would then take place after the second preform has been placed in the tool.
Alternativ kann die Ausformung der Vorformlinge in einem Werkzeug auch zeitlich nacheinander erfolgen.
Alternativ kann eine Greifeinrichtung den ersten Vorformling an dem Extrusi- onskopf abnehmen und in eine Warteposition verfahren, während der zweite Vorformling extrudiert wird. Sodann würde der zweite Vorformling mittels einer Greif- einrichtung abgenommen, beide Greifeinrichtungen würden synchron die Vor- formlinge in das Werkzeug verbringen.Alternatively, the shaping of the preforms in a tool can also take place in succession. Alternatively, a gripper may remove the first preform at the extrusion head and move to a standby position while extruding the second preform. Then the second preform would be removed by means of a gripping device, both gripping devices would synchronously spend the preforms in the tool.
Alternativ wäre die Verwendung eines Doppelgreifers möglich.Alternatively, the use of a double gripper would be possible.
Bei der Verwendung von Greifeinrichtungen sind die verschiedensten Varianten denkbar, beispielsweise können um drei Achsen artikulierbare, frei programmierbare Handhabungs- bzw. Robotereinrichtungen Anwendung finden.When using gripping devices a variety of variants are conceivable, for example, can be articulated around three axes, freely programmable handling or robotic devices application.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Einrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, umfassend wenigstens einen Extruder und wenigstens einen Extrusionskopf mit einem als Breitschlitzdüse ausgebildeten Düsenspalt, wobei der Extrusionskopf wenigstens einen auf einem Kreisbogenabschnitt oder einem Kreisbogen angeordneten, als Ringspalt ausgebildeten Schmelzekanal aufweist. Die Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass Mittel zur Ausbreitung eines kreisbogenförmigen Schmelzestroms in einen einzigen bahnförmigen Schmelzestrom vorgesehen sind.The object is further achieved by a device for carrying out the method described above, comprising at least one extruder and at least one extrusion head with a nozzle slot designed as a slot die, wherein the extrusion head has at least one arranged on a circular arc section or arc, designed as an annular gap melt channel. The device is characterized in that means for spreading a circular arc melt stream are provided in a single sheet-like melt stream.
Die Aufgabe wird schließlich gelöst durch eine Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff, der durch Extrusionblasformen zweier bahnförmiger Vorform- linge aus thermoplastischem Kunststoff erhalten wurde. Der Kraftstoffbehälter zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorformlinge aus zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten eines einzigen Schmelzestrangs zusammengesetzt wurden.The object is finally achieved by a fuel tank made of thermoplastic material, which was obtained by extrusion blow molding two web-shaped preforms made of thermoplastic material. The fuel tank is characterized in that the preforms are composed of two successive sections of a single strand of melt.
Der Kraftstoffbehälter gemäß der Erfindung besteht bevorzugt aus einem insge- samt sechsschichtigen Coextrudat mit Barriereschichten für Kohlenwasserstoffe. Solche Barriereschichten können beispielsweise aus EVOH (Ethylenvinylalkohol) bestehen. Der Schichtenaufbau umfasst bevorzugt eine äußere rußgefüllte PoIy- ethylenschicht, eine Schicht aus Recyclat (Regrind), eine Haftvermittlerschicht,
eine Barriereschicht, eine weitere Haftvermittlerschicht sowie eine Schicht aus reinem Polyethylen.The fuel tank according to the invention preferably consists of a total of six-layered coextrudate with barrier layers for hydrocarbons. Such barrier layers may for example consist of EVOH (ethylene vinyl alcohol). The layer structure preferably comprises an outer carbon black-filled polyethylene layer, a layer of recycled material (Regrind), a primer layer, a barrier layer, another primer layer and a layer of pure polyethylene.
Dieser Kraftstoffbehälter wird bevorzugt in einem dreiteiligen Formwerkzeug mit einer Mittenform und zwei Außenformen hergestellt. Bevorzugt werden die hierfür benötigten Vorformlinge aus einem Extrusionskopf mit einer Breitschlitzdüse se- quenziell extrudiert, wobei zunächst ein Vorformling größerer Wandstärke extru- diert wird, der die Unterseite des Kraftstoffbehälters bildet. Anschließend wird ein Vorformling geringerer Wandstärke extrudiert, der die Oberseite des Kraftstoffbe- hälters bildet. Einer der beiden Vorformlinge wird nach seiner Extrusion um 180° um seine Längsachse, die sich in Gewichtskraftrichtung erstreckt, gedreht. Sodann werden die Vorformlinge mit dieser Orientierung gemeinsam oder nacheinander in das Formwerkzeug verbracht.This fuel tank is preferably made in a three-piece mold having a central shape and two outer shapes. Preferably, the preforms required for this purpose are extruded sequentially from an extrusion head with a slot die, wherein first a preform of greater wall thickness is extruded, which forms the underside of the fuel tank. Subsequently, a preform of lesser wall thickness is extruded, which forms the upper side of the fuel tank. One of the two preforms is rotated after its extrusion by 180 ° about its longitudinal axis, which extends in the direction of gravity. Then, the preforms are placed in this orientation together or successively in the mold.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen grob skizzierten Ausführungsbeispiels erläutert:The invention is explained below with reference to an embodiment roughly sketched in the drawings:
Es zeigen:Show it:
Figur 1 Eine schematische Seitenansicht einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,FIG. 1 shows a schematic side view of an arrangement for carrying out the method according to the invention,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linien U-Il in Figur 1 ,FIG. 2 shows a section along the lines U-II in FIG. 1,
Figur 3 die Übergabe eines ersten Vorformlings von einer ersten an eine zweite Greifeinrichtung,FIG. 3 shows the transfer of a first preform from a first to a second gripping device,
Figur 4 eine Schnittansicht entlang der Linien IV-IV in Figur 3,FIG. 4 shows a sectional view along the lines IV-IV in FIG. 3,
Figur 5 die Übergabe eines zweiten Vorformlings an die zweite Greifeinrichtung und
Figur 6 eine der Figur 5 entsprechende Ansicht, wobei die erste Greifeinrichtung sich in der Ausgangsstellung unterhalb des Extrusionskopfs befindet.5 shows the transfer of a second preform to the second gripping device and Figure 6 is a view corresponding to Figure 5, wherein the first gripping device is located in the starting position below the extrusion head.
Wie vorstehend bereits beschrieben, sieht das Verfahren zunächst die Extrusion eines ersten Vorformlings 1 mittels eines Extrusionskopfs 2 vor, der mit einer Breitschlitzdüse 9 versehen ist.As already described above, the method initially provides for the extrusion of a first preform 1 by means of an extrusion head 2, which is provided with a slot die 9.
Wie dies in Figur 1 schematisch dargestellt ist, ist zur Handhabung des Vorform- lings 1 eine erste Greifeinrichtung 3 vorgesehen, die den Vorformling zwischen beweglichen Greifbacken 4 einklemmt und an dem Extrusionskopf 2 abnimmt.As shown schematically in FIG. 1, a first gripping device 3 is provided for handling the preform 1, which clamps the preform between movable gripping jaws 4 and decreases at the extrusion head 2.
Um das Abnehmen des Vorformlings 1 an dem Extrusionskopf 2 zu erleichtem, kann eine nicht dargestellte Trennvorrichtung vorgesehen sein. Alternativ ist es möglich, eine Dünnstelle zu extrudieren, die eine Sollrisslinie bildet, so dass die Greifeinrichtung 3 den Vorformling 1 an dem Extrusionskopf 2 abreißen kann.In order to facilitate the removal of the preform 1 on the extrusion head 2, a separating device, not shown, may be provided. Alternatively, it is possible to extrude a thin spot, which forms a predetermined tear line, so that the gripping device 3 can tear off the preform 1 on the extrusion head 2.
Die Greifeinrichtung 3 ist wenigstens quer zur Extrusionsrichtung verfahrbar und die Greifbacken 4 sind um eine durch die Extrusionsrichtung definierte Längsach- se schwenkbar.The gripping device 3 can be moved at least transversely to the extrusion direction and the gripping jaws 4 are pivotable about a longitudinal axis defined by the extrusion direction.
Nachdem die erste Greifeinrichtung 3 den ersten Vorformling 1 am Extrusionskopf 2 abgenommen hat, werden die Greifbacken 4 quer zur Extrusionsrichtung unter dem Extrusionskopf 2 weggefahren, dabei schwenken diese um 180° um die Längsachse.After the first gripping device 3 has removed the first preform 1 on the extrusion head 2, the gripping jaws 4 are moved away transversely to the extrusion direction under the extrusion head 2, while pivoting about 180 ° about the longitudinal axis.
Wie in Figur 3 dargestellt ist, übergibt die erste Greifeinrichtung 3 den ersten Vorformling 1 an eine zweite Greifeinrichtung 5, die bei der in den Figuren dargestellte Variante als Doppelgreifer ausgebildet ist. Sodann fährt die erste Greifeinrich- tung 3 wieder zurück unter den Extrusionskopf 2 und übernimmt einen zweiteren Vorformling 1. Dieser Vorformling wird in bekannter Art und Weise von dem Extrusionskopf 2 abgenommen. Die erste Greifeinrichtung 3 fährt unter dem Extrusionskopf 2 weg und übergibt den zweiten Vorformling 1 der in Warteposition stehenden zweiten Greifeinrichtung 5.
Die zweite Greifeinrichtung 5 fährt nun die von dieser aufgenommenen Vorform- linge 1 zwischen die geöffneten Teile des in Figur 3 dargestellten Formwerkzeugs 6.As shown in FIG. 3, the first gripping device 3 transfers the first preform 1 to a second gripping device 5, which is designed as a double gripper in the variant shown in the figures. Then, the first gripping device 3 moves back under the extrusion head 2 and takes over a second preform 1. This preform is removed from the extrusion head 2 in a known manner. The first gripping device 3 moves away under the extrusion head 2 and transfers the second preform 1 to the second gripping device 5 which is in the waiting position. The second gripping device 5 now moves the preforms 1 received by the latter between the opened parts of the mold 6 shown in FIG.
In der Zeichnung ist die zweite Greifeinrichtung 5 oberhalb des Formwerkzeugs 6 angeordnet, die Erfindung ist jedoch so zu verstehen, dass die zweite Greifeinrichtung 5 bezüglich des Formwerkzeugs 6 verfahrbar sein kann.In the drawing, the second gripping device 5 is arranged above the molding tool 6, but the invention should be understood to mean that the second gripping device 5 can be moved relative to the molding tool 6.
Das Formwerkzeug 6 umfasst, wie vorstehend erwähnt, zwei Außenformen 7a, b und eine Mittenform 8.The molding tool 6 comprises, as mentioned above, two outer molds 7a, b and a middle mold 8.
Bei der gezeigten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beide Vorformlinge 1 mittels der zweiten Greifeinrichtung 5 gleichzeitig jeweils zwischen die geöffneten Außenformen 7a, b und die Mittenform 8 verbracht.In the variant of the method according to the invention shown both preforms 1 are simultaneously moved between the opened outer molds 7a, b and the middle mold 8 by means of the second gripping device 5.
Die zweite Greifeinrichtung 5 ist so ausgebildet, dass die Greifbackenpaare der Greifeinrichtung jeweils einen dynamisch veränderbaren Abstand voneinander aufweisen, so dass eine Anpassung des Abstands der Vorformlinge 1 zueinander zwischen den Teilen des Formwerkzeugs 6 möglich ist. Somit ist eine Anpassung an die besonderen Gegebenheiten des Formwerkzeugs 6 möglich.The second gripping device 5 is designed so that the gripper jaw pairs of the gripping device each have a dynamically variable distance from each other, so that an adjustment of the distance of the preforms 1 to each other between the parts of the mold 6 is possible. Thus, an adaptation to the particular conditions of the mold 6 is possible.
In einem weiteren Verfahrensschritt schließen die Außenformen 7a, b sich gegen die Mittenform 8 in Richtung der in der Figur 3 eingezeichneten Pfeile. Ist das Formwerkzeug 6 geschlossen, werden die Vorformlinge als innerhalb der in den Außenformen 7a, b vorgesehenen Teilkavitäten ausgeformt. Über die Mittenform 8 werden Einbauteile in der Wandung des zu fertigenden Artikels platziert.In a further method step, the outer molds 7a, b close against the central mold 8 in the direction of the arrows shown in FIG. If the mold 6 is closed, the preforms are formed as within the provided in the outer molds 7a, b part cavities. About the middle mold 8 mounting parts are placed in the wall of the article to be manufactured.
Nach Ausformung der Halbschalen des Behälters öffnen sich die Außenformen 7a, b bezüglich der Mittenform 8. Die Mittenform wird quer zur Öffnungs- und Schließbewegung der Außenformen 7a, b zwischen diesen verfahren, so dass in einem weiteren Verfahrensschritt die Außenformen 7a, b sich gegeneinander schließen können. Die Halbschalen des zu fertigenden Behälters werden dabei
miteinander verschweißt. Schließlich werden die Außenformen 7a, b wieder geöffnet. Der fertige Artikel kann entnommen werden.
After forming the half-shells of the container, the outer molds 7a, b open with respect to the central mold 8. The middle mold is moved transversely to the opening and closing movement of the outer molds 7a, b between them, so that in a further process step, the outer molds 7a, b close to each other can. The half-shells of the container to be produced are doing welded together. Finally, the outer molds 7a, b are opened again. The finished article can be removed.
Bezugszeichenliste: 1 Vorformling 2 ExtrusionskopfLIST OF REFERENCES: 1 preform 2 extrusion head
3 erste Greifeinrichtung3 first gripping device
4 Greifbacken4 gripping jaws
5 zweite Greifeinrichtung5 second gripping device
6 Formwerkzeug 7a, b Außenformen6 mold 7a, b outer forms
8 Mittenform8 middle form
9 Breitschlitzdüse
9 slot die